CN112760036A - 一种具有紫外光屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层及其制备方法 - Google Patents

一种具有紫外光屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种具有紫外光屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层及其制备方法。本发明提供的紫外光屏蔽、可见光增透的耐原子氧涂层包含紫外屏蔽层和表层的原子氧阻隔层，虽然是两层结构，但是都是基于聚硅氮烷制备的，可两次涂覆、一次固化；也可以是两次涂覆、两次固化。所述紫外屏蔽层是含钛或含锌或含铈的氧化硅，表现出良好的阻挡紫外线的性能。表层的原子氧阻隔层是含硅氧化物材质，硬度高、透明性好，可有效的保护基材免受原子氧的侵蚀。同时由于两层涂层结构折射率的匹配，表现出良好的可见光增透性能。

Description

一种具有紫外光屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层及其 制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种具有紫外光屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层及其制备方法。
背景技术
随着长寿命、轻量化、大型化航天器的快速发展，薄膜材料作为负载面的空间可展开结构日益受到关注，例如太阳能电池阵、遮阳板、薄膜相机等。薄膜材料为聚合物和聚合物基复合材料，近地轨道中能量接近于5eV原子氧足以引起高分子断裂并形成低分子挥发物，造成材料的剥蚀，改变薄膜材料的折射率，影响其透光性。这对于太阳能电池阵来说是致命的，透过率的下降会显著降低光电转化效率，使其不能正常工作。此外，空间环境下，强烈的紫外线会引起聚合物表面的交联或降解，造成机械性能的退化和光学透过率的明显下降。而在高真空环境下，降解的小分子的溢出会造成光学表面的污染。原子氧和紫外的协同作用加速了薄膜材料的退化，因此，光学级别的空间应用对薄膜的防护材料提出了更高的要求，透明、具有紫外屏蔽、耐原子氧性能的防护层才能满足应用需求。
无机镀层如SiO2、TiO2、Al2O3，结构稳定，是最为可靠的防护层。目前受其制备方法的影响，在大面积薄膜上制备致密的镀层较为困难。另外，在柔性基材上制备透明、具有紫外屏蔽、耐原子氧性能的防护层未见报道。
发明内容
为了改善上述问题，本发明提供一种具有紫外屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层及其制备方法，所述涂层包括紫外屏蔽层和原子氧阻隔层，所述紫外屏蔽层表现出良好的阻挡紫外线的性能。所述原子氧阻隔层具有硬度高、透明性好，可有效的保护基材免受原子氧的侵蚀。同时由于两层涂层结构折射率的匹配，表现出良好的可见光增透性能。两层涂层结构在原子氧阻隔方面还具有协同作用。本发明提供的方法制备过程简单，条件温和，特别适用于聚合物薄膜基材表面的涂覆。
本发明提供如下技术方案：
一种具有紫外屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层，所述涂层包括紫外屏蔽层和原子氧阻隔层；
所述的紫外屏蔽层的材质包括硅氧化物，和钛氧化物、锌氧化物和铈氧化物中的一种或多种，所述的原子氧阻隔层的材质包括硅氧化物。
根据本发明，所述硅氧化物选自氧化硅；所述钛氧化物选自氧化钛；所述铈氧化物选自氧化铈；所述锌氧化物选自氧化锌。
根据本发明，所述紫外屏蔽层是通过同时包含Ti和Si的前驱体制备的，得到的涂层中氧化硅和氧化钛都是以SiOx和TiOx的形式存在，并且含有Si-O-Ti键。
根据本发明，制备所述紫外屏蔽层的原料包括聚硅氮烷和任选地无机填料，所述无机填料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米氧化铈中的一种或多种。
根据本发明，制备所述原子氧阻隔层的原料包括全氢聚硅氮烷。
根据本发明，所述的紫外屏蔽层的厚度为0.01-100μm，优选为0.1-50μm，所述的原子氧阻隔层的厚度为0.01-10μm，优选为0.1-2μm。
根据本发明，所述紫外屏蔽层涂覆在基材表面，所述原子氧阻隔层涂覆在紫外屏蔽层表面。
根据本发明，所述的紫外屏蔽层在基材上的附着力至少为1级(测试标准参见GB/9286-1998)。
根据本发明，所述基材选自聚合物材料，所述的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮、聚酰胺、聚酰亚胺和聚醚砜中的至少一种。
根据本发明，所述涂层的折射率小于所述基材的折射率。
根据本发明，所述涂层还包括过渡层，所述过渡层设置于紫外屏蔽层和原子氧阻隔层之间，所述过渡层包括硅氧化物、钛氧化物、锌氧化物和铈氧化物中的一种或多种。
本发明还提供一种具有紫外屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层的制备方法，所述制备方法包括：
(1)配制含有任选地无机填料、溶剂、任选地催化剂和聚硅氮烷的混合浆料A，将混合浆料A涂覆在基材表面，挥发溶剂或固化，得到紫外屏蔽层；
(2)配制含有溶剂、任选地催化剂和全氢聚硅氮烷的混合浆料B，将混合浆料B涂覆在步骤(1)的紫外屏蔽层表面，任选地挥发溶剂，固化，得到原子氧阻隔层，得到具有两层结构的紫外屏蔽、可见光增透的耐原子氧的涂层。
根据本发明，步骤(1)中，所述聚硅氮烷具有下式所示的结构：
Figure BDA0002261567930000031
其中，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C6-C12芳基、-NH2、-O-Ti(OR3)3；R3选自C1-C6烷基；n为3～3000之间的整数。
根据本发明，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自H、C1-C4烷基、-CH＝CH2、-C6H5、-NH2、-O-Ti(OR3)3；R3选自C1-C4烷基；n为3～3000之间的整数。
优选地，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自-CH3、-CH＝CH2。
优选地，R1选自-O-Ti(OR3)3；R2选自H、C1-C4烷基，R3选自C1-C4烷基。
若R1选自-O-Ti(R3)3时，所述聚硅氮烷即为含钛聚硅氮烷。
根据本发明，步骤(1)中，所述的无机填料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米氧化铈中的一种或多种。
根据本发明，步骤(1)中，所述的溶剂选自烷烃类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、苯衍生物类溶剂中的一种或多种。所述烷烃类溶剂选自正己烷、正辛烷、正癸烷、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烯、矿物油、石油醚等中的一种或多种；所述醚类溶剂选自乙醚、二丁醚等中的一种或多种；所述酮类溶剂选自丙酮、甲乙酮、环己酮、异佛尔酮等中的一种或多种；所述的酯类溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、丙二醇甲醚醋酸酯等中的一种或多种；所述苯衍生物类溶剂选自甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、氯苯等中的一种或多种。
根据本发明，步骤(1)中，所述的催化剂选自胺类催化剂和/或金属类催化剂。
其中，所述的胺类催化剂选自脂肪胺、脂环族胺、醇胺、芳香胺中的一种或多种。所述脂肪胺选自二乙胺、三乙胺、三乙烯四胺等中的一种或多种；所述脂环族胺选自三亚乙基二胺、哌嗪、哌啶、吗啉等中的一种或多种；所述醇胺选自N,N-二甲基乙醇胺、二异丙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺等中的一种或多种；所述芳香胺选自苯胺、邻苯二胺、联苯胺、N,N-二甲基苯胺等中的一种或多种。
其中，所述的金属类催化剂选自有机锡催化剂或钯类催化剂中的一种或多种。所述有机锡催化剂选自二丁基锡二月桂酸脂、辛酸亚锡、二甲基锡、三苯基锡等中的一种或多种；所述钯类催化剂选自碳/钯、氯化钯、丙酸钯盐、乙酸钯盐、三苯基磷钯等中的一种或多种。
根据本发明，步骤(1)中，所述混合浆料A包括以下质量分数的各组分：聚硅氮烷，1-50wt％，无机填料，0-20wt％，催化剂，0-2wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100wt％。
优选地，步骤(1)中，所述混合浆料A包括以下质量分数的各组分：聚硅氮烷，5-40wt％，无机填料，0-10wt％，催化剂，0-1wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100wt％。
根据本发明，所述聚硅氮烷中的R1和/或R2选自-O-Ti(OR3)3时，所述混合浆料A中可以含有无机填料，也可以不含有无机填料。
根据本发明，所述聚硅氮烷中的R1和R2都不选自-O-Ti(OR3)3时，所述混合浆料A中含有无机填料。
根据本发明，步骤(1)和步骤(2)中，所述涂覆的方式选自狭缝挤压、辊涂、喷涂、浸涂、擦涂或滴涂等方式中的至少一种。
根据本发明，步骤(1)中，所述的挥发溶剂是指室温下，静置涂覆混合浆料A的基材，待其中的溶剂挥发出去。
根据本发明，步骤(1)和步骤(2)中，所述的固化选自加热固化、室温固化、湿气固化、氨水固化或真空紫外固化中的至少一种。
其中，固化的方式为加热固化时，固化的温度为50～400℃，固化的时间为0.5～24h。优选地，固化的温度为60～250℃，固化的时间为2～10h。
其中，固化方式为室温固化时，固化的时间为0.5～48h，优选为2～24h。
其中，固化方式为湿气固化时，固化的温度为50～200℃，相对湿度为30％～98％，固化的时间为0.5～24h。优选地，固化的温度为50～150℃，相对湿度为33％～95％，固化的时间为1～10h。
其中，固化方式为氨水固化时，具体地，将涂覆有聚硅氮烷的样品置于有5～15mol/L氨水的蒸汽的密闭环境中，固化的时间为0.5～8h。
其中，固化方式为真空紫外固化方式时，具体地，所述固化在波长为50～300nm的真空紫外条件下进行。固化的时间为0.1～3h，氧气体积浓度为0.1～10％，照射距离为0.2～20mm。
优选地，真空紫外的波长为120-200nm，固化的时间为0.1h，氧气体积浓度为0.2％～5％，照射距离为20mm。
根据本发明，步骤(1)中，固化步骤可以进行，也可以不进行；若进行时，即步骤(1)固化后，再进行步骤(2)的固化；若不进行时，步骤(1)只进行溶剂挥发，再进行步骤(2)的固化。
根据本发明，步骤(2)中，所述混合浆料B包括质量分数含量的各组分：全氢聚硅氮烷1-50wt％，催化剂0-2wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100％。
优选地，步骤(2)中，所述混合浆料B包括质量分数含量的各组分：全氢聚硅氮烷5-40wt％，催化剂0-1wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100％。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的紫外光屏蔽、可见光增透的耐原子氧涂层包含紫外屏蔽层和表层的原子氧阻隔层，虽然是两层结构，但是都是基于聚硅氮烷制备的，可两次涂覆、一次固化；也可以是两次涂覆、两次固化。所述紫外屏蔽层是含钛或含锌或含铈的氧化硅，表现出良好的阻挡紫外线的性能。表层的原子氧阻隔层是含硅氧化物材质，硬度高、透明性好，可有效的保护基材免受原子氧的侵蚀。同时由于两层涂层结构折射率的匹配，表现出良好的可见光增透性能。
(2)本发明提供了紫外光屏蔽、可见光增透的耐原子氧涂层两种制备方法，涂覆方式灵活，不受基材形状和尺寸的限制，易于大面积制备。其次，聚硅氮烷中活泼的Si-N键易于与聚合物基材形成化学键，附着力优异。
附图说明
图1是本发明的涂层的截面示意图。其中，1是基材，2是紫外屏蔽层，3是原子氧阻隔层。
图2是实施例8的涂层截面的扫描电镜图。
图3是实施例1和8、对比例2中的涂层制备在石英片上的透过率。
图4是实施例1制备在聚酰亚胺薄膜上的涂层和对比例3的透过率。
具体实施方式
如前所述，所述混合浆料A中包括聚硅氮烷；所述混合浆料B中包括全氢聚硅氮烷(PHPS)。
其中，所述的PHPS是采用公开的合成方法(专利ZL201410315655)制备得到。
其中，所述聚硅氮烷具有下式所示的结构：
Figure BDA0002261567930000071
其中，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C6-C12芳基、-NH2、-O-Ti(OR3)3；R3选自C1-C6烷基；n为3～3000之间的整数。
其中，当R1选自-O-Ti(OR3)3时，即为含钛聚硅氮烷，其例如可以采用PHPS和钛酸四丁酯反应制备得到(此时R2选自H；R3选自丁基)。
具体地，下述实施例中使用的PHPS、聚硅氮烷和含钛聚硅氮烷是通过如下方法制备得到的：
PHPS的合成：
采用1000mL三口玻璃烧瓶为反应容器，装配机械搅拌，转速400转/min，先用氮气置换反应瓶中的空气三次，使反应容器内为氮气氛，加入溶剂石油醚500mL，使反应瓶内温度降为-30℃。加入H2SiCl2 101g(1mol)，搅拌20min后，开始通入原料氨气，通入速率为40mL/min，氨气常压状态下为0.77g/L，折合共通入68g(4mol)，通氨过程中保持体系温度为-30℃。通氨完毕后，继续搅拌反应8小时。反应产物静止6小时后，采用0.1微米滤膜过滤，滤液进一步在真空加热状态下浓缩，真空度80Pa，加热温度40℃，浓缩至滤液质量不再变化为止，得到液体PHPS产物30g，数均分子量为980。
含钛聚硅氮烷的合成：
将3g PHPS溶液到干燥的三口玻璃烧瓶中，磁子搅拌，转速为600转/min，用氮气置换烧瓶中的空气三次，使反应容器内为氮气氛，加入溶剂二甲苯500mL，使反应瓶内温度降为0℃。逐滴加入钛酸四丁酯溶液1g，滴入速率为2滴/min。滴加完毕后，反应24h，得到含钛聚硅氮烷。
聚硅氮烷的合成：
采用1000mL三口玻璃烧瓶为反应容器，装配机械搅拌，转速400转/min，先用氮气置换反应瓶中的空气三次，使反应容器内为氮气氛，加入溶剂甲苯500mL，使反应瓶内温度降为-10℃。加入(CH3)2SiCl2 64.5g(0.5mol)和CH3(CH＝CH2)SiCl2 141g(1mol)，搅拌20min后，开始通入原料氨气，通入速率为40mL/min，氨气常压状态下为0.77g/L，折合共通入84g(5mol)，通氨过程中保持体系温度为-10℃。通氨完毕后，继续搅拌反应4小时。反应产物静止6小时后，采用0.1微米滤膜过滤，滤液进一步在真空加热状态下浓缩，真空度80Pa，加热温度40℃，浓缩至滤液质量不再变化为止，得到液体聚硅氮烷产物65g，结构式如下：
Figure BDA0002261567930000081
其中，x约为24，y＝约为12。
下述实施例中，附着力采用划格法按照GB/9286-1998进行测试，微观形貌采用型号为Hitach S-4800的扫描电镜进行观察；为了测试涂层的厚度和折射率，以同样的条件将涂层制备在石英片上，采用Sentech-SE800椭圆偏振光谱仪进行测试；涂层表面元素通过ESCALab 250Xi型多功能电子能谱仪进行分析，涂层的透过率采用UV-2600型紫外可见分光光度计进行测试。原子氧辐照测试采用地面模拟装置进行，辐照剂量为2.2x1021 atoms/cm2。
下述实施例和对比例中采用的聚酰亚胺薄膜为125μm的Kapton HN，购于杜邦公司。
下述对比例中采用的正硅酸乙酯(TEOS)，购于阿拉丁生化科技股份有限公司，纯度为99％。
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
制备例1
混合浆料A包括如下质量百分含量的各组分：
Figure BDA0002261567930000091
制备例2
混合浆料A包括如下质量百分含量的各组分：
Figure BDA0002261567930000092
制备例3
混合浆料A包括如下质量百分含量的各组分：
含钛聚硅氮烷 10％
N,N-二乙基乙醇胺 0.05％
二丁醚 89.95％。
制备例4
混合浆料A包括如下质量百分含量的各组分：
含钛聚硅氮烷 20％
二异丙醇胺 0.03％
甲苯 79.97％。
制备例5
混合浆料B包括如下质量百分含量的各组分：
全氢聚硅氮烷 5％
N,N-二乙基乙醇胺 0.03％
二甲苯 94.97％。
制备例6
混合浆料B包括如下质量百分含量的各组分：
全氢聚硅氮烷 20％
三乙烯四胺 0.05％
二丁醚 79.95％。
实施例1
将制备例1的混合浆料A喷涂于聚酰亚胺薄膜和石英片上，溶剂挥发后，加热固化，200℃固化2h。
将制备例5的混合浆料B淋涂于含中间层的基材上，溶剂挥发后，加热固化，250℃固化2h。
实施例2
将制备例1的混合浆料A狭缝挤压涂于聚酰亚胺薄膜和石英片上，室温放置1小时挥发溶剂。
将制备例6的混合浆料B擦涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，加热固化，200℃固化2h。
实施例3
将制备例2的混合浆料A辊涂于聚酰亚胺薄膜和石英片上，室温放置1小时挥发溶剂。
将制备例5的混合浆料B浸涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，加热固化，200℃固化6h。
实施例4
将制备例2的混合浆料A辊涂于聚酰亚胺薄膜和石英片上，挥发溶剂后，加热固化，200℃固化2h。
将制备例6的混合浆料B旋涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，湿气固化，50％RH，120℃固化2h。
实施例5
将制备例3的混合浆料A旋涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和石英片上，室温固化24h。
将制备例5的混合浆料B旋涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，湿气固化，50％RH，100℃固化2h。
实施例6
将制备例3的混合浆料A滴涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和石英片上，室温固化24h。
将制备例6的混合浆料B旋涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，氨水固化15mol/L，固化4h。
实施例7
将制备例4的混合浆料A旋涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和石英片上，室温固化24h。
将制备例5的混合浆料B旋涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，真空紫外固化0.5h。
实施例8
将制备例4的混合浆料A旋涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜和石英片上，室温放置1小时挥发溶剂。
将制备例5的混合浆料B旋涂于含中间层的基材上，待溶剂挥发后，真空紫外固化0.5h。
对比例1
将制备例1的混合浆料A喷涂于聚酰亚胺薄膜和石英片上，待溶剂挥发后，加热固化，200℃固化2h，得到含紫外屏蔽层的样品。
对比例2
将制备例5的混合浆料B淋涂于聚酰亚胺薄膜和石英片上，待溶剂挥发后，加热固化，250℃固化2h，得到含原子氧阻隔层的样品。
对比例3
空白的聚酰亚胺薄膜。
对比例4
采用市购的TEOS，利用溶胶-凝胶法在聚酰亚胺薄膜和石英片上制备氧化硅涂层。
实施例1-8和对比例1-4的实验数据见表1。
表1实施例1-8和对比例1-4测试结果
Figure BDA0002261567930000121
Figure BDA0002261567930000131
上表中厚度和折射率是在石英片上测得，其他参数都是在聚酰亚胺聚合物膜上测得。
从表1中可以看出，实施例1-8的附着力至少为1级，说明涂层与基材的结合牢固；紫外屏蔽层和原子氧阻隔层的折射率均小于1.7，小于大部分聚合物基材，说明所述涂层具备可见光增透的能力；涂层表面的O/Si比与涂层的固化方式有关，O/Si比从大到小依次为：氨水固化>真空紫外固化>加热固化>湿气固化。相应的原子氧侵蚀率随着O/Si的增加而减少，说明涂层越致密，原子氧阻隔性能越好。实施例1与对比例1、2相比，在相同的制备条件下，同时拥有紫外屏蔽层和原子氧阻隔层的涂层原子氧阻隔能力均优于紫外屏蔽层或原子氧阻隔层，说明两层的结构设计在原子氧阻隔方面具有协同性。与普通的聚酰亚胺相比，原子氧侵蚀率下降了两个数量级，涂层原子氧阻隔性能优于正硅酸乙酯制备的氧化硅涂层。
图3是实施例1和8、对比例2中的涂层制备在石英片上的透过率。图4是实施例1制备在聚酰亚胺薄膜上的涂层对比例3的透过率。
如图3所示，无紫外屏蔽层的对比例2中，在200-400nm紫外范围内，透过率大于90％，无屏蔽效果；而增加了紫外屏蔽层后，无论是添加氧化钛填料的体系，还是含钛聚硅氮烷的体系，在200-320nm范围内，透过率随波长的减小显著下降，起到了紫外屏蔽的效果。图4中，在450-900nm范围内，含有本专利涂层的聚酰亚胺膜透过率高于空白的聚酰亚胺膜透过率，说明该涂层具备增透效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有紫外屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层，所述涂层包括紫外屏蔽层和原子氧阻隔层；
所述的紫外屏蔽层的材质包括硅氧化物，和钛氧化物、锌氧化物和铈氧化物中的一种或多种，所述的原子氧阻隔层的材质包括硅氧化物。
2.根据权利要求1所述的涂层，其中，所述硅氧化物选自氧化硅；所述钛氧化物选自氧化钛；所述铈氧化物选自氧化铈；所述锌氧化物选自氧化锌。
3.根据权利要求1或2所述的涂层，其中，制备所述紫外屏蔽层的原料包括聚硅氮烷和任选地无机填料，所述无机填料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米氧化铈中的一种或多种。
优选地，制备所述原子氧阻隔层的原料包括全氢聚硅氮烷。
4.根据权利要求1-3任一项所述的涂层，其中，所述的紫外屏蔽层的厚度为0.01-100μm，优选为0.1-50μm，所述的原子氧阻隔层的厚度为0.01-10μm，优选为0.1-2μm。
优选地，所述紫外屏蔽层涂覆在基材表面，所述原子氧阻隔层涂覆在紫外屏蔽层表面。
优选地，所述的紫外屏蔽层在基材上的附着力至少为1级。(测试标准参见GB/9286-1998)。
优选地，所述基材选自聚合物，所述的聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮、聚酰胺、聚酰亚胺和聚醚砜中的至少一种。
优选地，所述涂层的折射率小于所述基材的折射率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的涂层，其中，所述涂层还包括过渡层，所述过渡层设置于紫外屏蔽层和原子氧阻隔层之间，所述过渡层包括硅氧化物、钛氧化物、锌氧化物和铈氧化物中的一种或多种。
6.权利要求1-5任一项所述的具有紫外屏蔽、可见光增透性能的耐原子氧涂层的制备方法，所述制备方法包括：
(1)配制含有任选地无机填料、溶剂、任选地催化剂和聚硅氮烷的混合浆料A，将混合浆料A涂覆在基材表面，挥发溶剂或固化，得到紫外屏蔽层；
(2)配制含有溶剂、任选地催化剂和全氢聚硅氮烷的混合浆料B，将混合浆料B涂覆在步骤(1)的紫外屏蔽层表面，任选地挥发溶剂，固化，得到原子氧阻隔层，得到具有两层结构的紫外屏蔽、可见光增透的耐原子氧的涂层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述聚硅氮烷具有下式所示的结构：
Figure FDA0002261567920000021
其中，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C6-C12芳基、-NH2、-O-Ti(OR3)3；R3选自C1-C6烷基；n为3～3000之间的整数；
优选地，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自H、C1-C4烷基、-CH＝CH2、-C6H5、-NH2、-O-Ti(OR3)3；R3选自C1-C4烷基；n为3～3000之间的整数；
优选地，R1和R2相同或不同，彼此独立地选自-CH3、-CH＝CH2；
优选地，R1选自-O-Ti(OR3)3；R2选自H、C1-C4烷基，R3选自C1-C4烷基；
若R1选自-O-Ti(R3)3时，所述聚硅氮烷即为含钛聚硅氮烷。
8.根据权利要求6-7任一项所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述的无机填料选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米氧化铈中的一种或多种。
优选地，步骤(1)中，所述混合浆料A包括以下质量分数的各组分：聚硅氮烷，1-50wt％，无机填料，0-20wt％，催化剂，0-2wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100wt％。
优选地，步骤(1)中，所述混合浆料A包括以下质量分数的各组分：聚硅氮烷，5-40wt％，无机填料，0-10wt％，催化剂，0-1wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100wt％。
优选地，所述聚硅氮烷中的R1或R2选自-O-Ti(OR3)3时，所述混合浆料A中可以含有无机填料，也可以不含有无机填料。
优选地，所述聚硅氮烷中的R1和R2都不选自-O-Ti(OR3)3时，所述混合浆料A中含有无机填料。
优选地，步骤(1)和步骤(2)中，所述涂覆的方式选自狭缝挤压、辊涂、喷涂、浸涂、擦涂或滴涂等方式中的至少一种。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其中，步骤(1)和步骤(2)中，所述的固化选自加热固化、室温固化、湿气固化、氨水固化或真空紫外固化中的至少一种。
优选地，步骤(1)中，固化步骤可以进行，也可以不进行；若进行时，即步骤(1)固化后，再进行步骤(2)的固化；若不进行时，步骤(1)只进行溶剂挥发，再进行步骤(2)的固化。
10.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述混合浆料B包括质量分数含量的各组分：全氢聚硅氮烷1-50wt％，催化剂0-2wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100％。
优选地，步骤(2)中，所述混合浆料B包括质量分数含量的各组分：全氢聚硅氮烷5-40wt％，催化剂0-1wt％，溶剂，余量；各组分含量之和为100％。
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